Задание 4 ЕГЭ по физике: Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью…
№2. Задание 4
ID: 00025329
Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеется пять установок, каждая из которых состоит из ёмкости с жидкостью и сплошного шарика. Какие две из перечисленных в таблице установок необходимы ученику для того, чтобы опытным путём исследовать зависимость силы Архимеда от объёма шарика?
Характеристики установок:
- №1 — жидкость: вода, объём шарика 30 см³, масса шарика 234 г
- №2 — жидкость: вода, объём шарика 20 см³, масса шарика 156 г
- №3 — жидкость: керосин, объём шарика 20 см³, масса шарика 267 г
- №4 — жидкость: подсолнечное масло, объём шарика 30 см³, масса шарика 234 г
- №5 — жидкость: керосин, объём шарика 30 см³, масса шарика 267 г
Запишите в ответе номера выбранных установок.
Источник: ФИПИ
Решение
Сила Архимеда считается по формуле F_A=\rho_ж gV, где \rho_ж — плотность жидкости, V — объём погружённого тела. Масса самого шарика тут ни при чём. Чтобы честно проверить, зависит ли сила Архимеда от объёма шарика, нужно взять два шарика в ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ жидкости, но с РАЗНЫМ объёмом.
Смотрим в таблице установки с водой — это №1 и №2.
У №1 объём шарика 30 см³, у №2 — 20 см³: жидкость одна и та же, объём разный.
Значит, установки №1 и №2 — нужная пара: сравнив силу Архимеда в них, ученик проверит именно влияние объёма, не отвлекаясь на смену жидкости.
Ответ
12